TWI551849B - Dyeing machine dyeing liquid color detection device - Google Patents

Description

染色機染液顏色檢測裝置

本發明關於一種溶液顏色檢測裝置，特別是一種染色機染液顏色檢測裝置。

織物處染的過程，一般包含升降溫、加壓、注入染料和排放等基本步驟，染色機內的染液顏色狀況直接影響織物處染的效果。因此在織物處理過程中即時檢測染液的狀況對染色質量控制起著關鍵的作用。對染液作出及時有效的處理，可以縮短處染的時間和節省原料。在清洗織物的時候，需注入清水或其他清潔劑稀釋染液。在清洗過程中對清洗液體中殘留染液濃度的檢測，也非常重要。由於染液內鹽的含量與染液濃度有直接關係，鹽的檢測技術也較簡單，所以目前行業內已有採用檢測染液中的含鹽量的方法來判定染液的濃度，從而估算織物的清潔程度。然而這樣需依靠工作人員的經驗和歷史資料去判定，這樣的檢測評定並不客觀準確，染整行業迫切需求一種適用於染整機械工作環境的染液濃度的檢測裝置。

為了解決現有的染色機染液顏色檢測技術的上述不足，本發明提供一種適用於染整機的特殊工作環境並能及時準確地檢測染液顏色的裝置。

本發明提供的一種染色機染液顏色檢測裝置，包括有測量腔(2)、光束發射裝置(7)、光束接收裝置(8)，測量腔(2)設有測量腔入口(3)、測量腔出口(4)，測量腔(2)兩端分別設置有透鏡(5A)和透鏡(5B)，光束發射裝置(7)發射出的光線通過透鏡(5A)後穿過測量腔中的染液，再通過透鏡(5B)，由光束接收裝置(8)接收。

本發明提供的一種染色機染液顏色檢測裝置，所述的測量腔出口(4)的水平位置高於測量腔入口(3)。

本發明提供的一種染色機染液顏色檢測裝置，所述的測量腔入口(3)和測量腔出口(4)分別安裝有測量腔入口閥(27)和測量腔出口閥(29)。

本發明提供的一種染色機染液顏色檢測裝置，所述的透鏡(5A)和透鏡(5B)可承受高溫高壓並可穿透光線。

本發明提供的一種染色機染液顏色檢測裝置，所述的測量腔(2)設置有清洗管道(6)，清洗管道(6)的一端穿過測量腔頂部的外殼，向外連接清洗液源，清洗管道(6)的另一端分為兩岔，分別指向透鏡(5A)和透鏡(5B)。

本發明提供的一種染色機染液顏色檢測裝置，所述的清洗管道(6)連接有清洗管道閥(28)。

本發明提供的一種染色機染液顏色檢測裝置，所述的透鏡(5A)和透鏡(5B)兩側均設置有內凸緣(9)與外凸緣(10)，內凸緣(9)與外凸緣(10)相連接，內凸緣(9)及外凸緣(10)與透鏡(5)之間設有防漏密封墊(11)，外凸緣(10)與光束發射裝置(7)及光束接收裝置(8)之間設有矽圈(12)。

本發明提供的一種染色機染液顏色檢測裝置為一種光學顏色傳感器，其中所述的測量腔入口(3)前設置有過濾器(16)，過濾器(16)包括有筒體(17)、過濾篩(18)、過濾性微粒(19)、過濾器入口(20)、過濾器出口(21)、反洗液入口(22)及反洗液出口(23)。

本發明提供的一種染色機染液顏色檢測裝置，還包括有控制器(15)，控制器(15)連接光束接收裝置(8)，並連接和控制包括測量腔入口閥(27)、測量腔出口閥(29)、清洗管道閥(28)的閥門。

本發明提供的這一種染色機染液顏色檢測裝置，能廣泛適用於染整行業高溫高壓的特殊工作環境，並能及時準確地檢測染液顏色，極大的提高了染色和清洗的工作效率，節約了大量的能源和原材料，填補了染液顏色檢測設備的空白。

1‧‧‧染液顏色檢測裝置

2‧‧‧測量腔

3‧‧‧測量腔入口

4‧‧‧測量腔出口

5A、5B‧‧‧透鏡

6‧‧‧清洗管道

7‧‧‧光束發射裝置

8‧‧‧光束接收裝置

9‧‧‧內凸緣

10‧‧‧外凸緣

11‧‧‧防漏密封墊

12‧‧‧矽圈

13‧‧‧染色機缸體

14‧‧‧迴圈喉路

15‧‧‧控制器

16‧‧‧過濾器

17‧‧‧筒體

18‧‧‧過濾篩

19‧‧‧過濾性微粒

20‧‧‧過濾器入口

21‧‧‧過濾器出口

22‧‧‧反洗液入口

23‧‧‧反洗液出口

24‧‧‧過濾器入口閥

25‧‧‧反洗液入口閥

26‧‧‧反洗液出口閥

27‧‧‧測量腔入口閥

28‧‧‧清洗管道閥

29‧‧‧測量腔出口閥

30‧‧‧注入閥

31‧‧‧排放閥

圖1是本發明的剖面視圖。

圖2是本發明的立體視圖。

圖3是清洗液流動方向示意圖。

圖4是本發明應用於染色機上的示意圖。

圖5是過濾器的示意圖。

圖6是被過濾的染液流向示意圖。

圖7是反洗液的流向示意圖。

圖8是過濾性微粒阻隔毛屑的示意圖。

圖9是反洗時毛屑穿越過濾篩的示意圖。

圖10是控制器連接各閥門的示意圖。

下面通過附圖和實施例，對本發明作進一步闡述。

本發明實現了將顏色檢測技術應用於染色機，並結合染色機自動控制系統將檢測器提供的資料應用於染液的控制，以顏色檢測資料作為染液調節的指標，可以執行染色機的任何指定動作，其中包括染色系統的注入和排水。圖1是本發明實施例的剖面視圖。如圖1所示，本實施例為一個染色機染液顏色檢測裝置。測量腔2的腔壁有測量腔入口3，測量腔2頂端連接測量腔出口4。測量腔2兩端各安裝一個內凸緣9，大小相配合的外凸緣10與內凸緣9用螺絲相連。測量腔兩端的內外凸緣之間分別安裝有透鏡5A和透鏡5B，內凸緣9及外凸緣10與透鏡5A和透鏡5B之間設有防漏密封墊11，外凸緣10分別與光束發射裝 置7及光束接收裝置8之間設有矽圈12(圖1中左側的外凸緣和內凸緣是外觀視圖，右側的外凸緣和內凸緣是剖面視圖)。外凸緣外兩端分別有光束發射裝置7以及光束接收裝置8。測量腔壁的上方置有清洗管道6。

測量腔入口及測量腔出口均連接染色機內的染液迴圈，使本發明的通道成為染液主迴圈的一部分並獨立地形成一副迴圈。測量腔入口及測量腔出口分別位於測量腔旁邊及頂部，當測量腔注入染液時，光束發射裝置7發射出光線通過透鏡穿越染液，並通過另一透鏡後由光束接收裝置8接受和感應。

外凸緣和內凸緣都是中空的環形設計，目的是讓光線可在外凸緣一側穿過所述透鏡進入測量腔，再由另一側凸緣離開。如圖1所示，圖1的箭頭標示出光線的走向。

測量腔入口3連接染液循環系統，染液經測量腔入口3進入測量腔，作為檢測器對染液色度驗測的試樣。染液經過測量腔之後經測量腔出口4流出。測量腔出口的水平位置高於測量腔入口，目的是為避免測量腔中產生氣泡。

如圖1的箭頭所示，在測量腔中有染液的情況下，位於測量腔一端的光束發射裝置7發出的光束會依次通過外凸緣中間的小孔，透鏡，內凸緣中間的小孔，測量腔內的染液試樣，另一端的外凸緣中間的小孔，透鏡，內凸緣中間的小孔，到達光束接收裝置8。光束接收裝置收集到的資訊經由控制中心15分析染液的顏色。

由於在染色的過程中，染液混合不同種類的化學物， 加上行進中撞擊喉管，必定會產生泡沫，因此本實施例在入口和出口處分別安裝有測量腔入口閥27和測量腔出口閥29，通過控制上述兩個閥門於染液充分流入測量腔後關閉，使測量腔內的液流處於靜止，泡沫在一定時間後自然地爆破，光束接收裝置便可得到準確的染液顏色的資訊。其後出入口的閥門會再度開啟，使染液可以從測量腔出口流出，由另一端流入測量腔的染液補充。閥門在整個檢測過程中不斷地重復開啟關閉，這個截流採樣測量的方法會不斷地重復以對染液進行即時檢測。

圖2是本發明的立體視圖，圖3顯示了清洗液體流動方向。本實施例設置有防漏密封墊11及矽圈12，以防止染液滲漏發生。當顏色檢測程式完成後，染液會殘留在透鏡5上從而影響光束接收裝置的工作而出現誤差，尤其是處染不同顏色時。為了維持檢測器的精確運作，本實施例包括有一個自動化透鏡清洗裝置：一呈倒Y形的清洗管道6穿過測量腔頂部的外殼，其開岔的管道末端指向透鏡5A和透鏡5B，如圖2本發明的立體圖所示。所述清洗管道於測量腔外的一端連接清洗液的供應源。清洗液通常是一種用作清洗物料表面的溶劑或純水。清洗液會通過分岔的喉路，噴射到兩邊的透鏡上，從而將透鏡上的殘留染液沖去，所述清洗液的嘖灑方向如圖3的箭頭所示。在顏色檢測的過程中清洗液不會被導入測量腔以免干擾染液的化學成分。為控制清洗液進入測量腔的時機及流量，本實施例在清洗管道往外連接清洗液源的管道上設置有清洗管道閥 28並由控制器15控制。

所述控制器15可以通過染色機上各種感測器回饋的信號，識別染色過程中的狀況，並調節染色系統上各個閥門的開關。通過控制器上的程式，可以識別在顏色檢測過程完結時開啟清洗管道閥28。

圖4顯示了安裝有本實施例的染色機工作示意圖。本實施例通過如下的設置應用於一染色系統上並用作檢測染液的顏色，回饋信號予染色系統中的控制系統。所述設置包括有染色機缸體13、迴圈喉路14、顏色檢測器1及控制器15等。染色機缸體13作為處理織物的容器，織物被置於缸體內與染液接觸並產生染色作用。

在顏色檢測系統中，直接從染液迴圈中取樣檢驗。然而於染色過程中毛屑會從織物上脫落並夾雜於染液內，於染色機的管道中行走。含有毛屑的染液不利於進行顏色檢測，因為毛屑的存在影響到檢測器採光的效率。染色系統通常具有一染液迴圈喉路讓染液於系統內不斷運行，以減少化學物沈積的機會，及通過迴圈喉路上的過濾器將織物脫落的毛屑隔除。染液顏色的檢測點可設於染液離開缸體的喉路，置於接受加工例如注料、升降溫之前，以量度缸體內染液的真實資料。然而所述迴圈喉路的流量是巨大的，而且可能夾雜著泡沫，不利於顏色檢測。如之前所述，於染液靜止的方式下較易進行檢測。本實施例是在迴圈喉路上另闢一條流量較小的分流，並容許染液在此分流上的某一位置短暫停滯，而不影響循環系統的正常操作。 在喉路的配置上，只需一個泵亦可做到同時供應上述兩個循環系統的染液動力，比如將檢測裝置置於缸體以下的位置，通過染液自身的重力落入檢測器中。故此，一種帶有本發明的染色系統設置，可將本發明置於與主迴圈喉路並排的副迴圈喉路上。

本實施例還同時提供一種供所述檢測器使用的過濾器。所述過濾器特別設計應用於流量較小的喉路上。過濾器有兩個出口，分別將過濾後的染液和殘餘物排出。其過濾方式是，使用一種沈澱性微粒將過濾染液的出口局部遮蔽，令殘餘物被隔除於沈澱層之上，而染液則可通過微粒之間的空隙滲透沈澱層到達染液出口並排走，實現過濾的效果。

本實施例中，過濾器16被安裝於染液通往檢測器1的方向位於檢測器之前的位置，如圖4所示。在一些情況下，檢測器被設置成檢測排放染液顏色的儀器，而檢測器連接的位置則與主迴圈喉路分隔開，流經檢測器的染液會一併被直接排走，而不會預先進行過濾。未經過濾的染液進入所述檢測器會影響其敏感度，因為諸如毛屑的雜質會阻隔光線於測量腔2內的折射。故此在與排水喉路平衡的分流上設置檢測器，需要一個獨立於迴圈喉路的過濾器，而設計上其流量規模相對是較少的。

圖5顯示了所述過濾器16的局部剖面結構。所述過濾器包括筒體17、過濾篩18、過濾性微粒19、過濾器入口20、過濾器出口21、反洗液入口22和反洗液出口 23。過濾器入口位於筒體的側壁上，染液從所述過濾器入口進入筒體。筒體是一個密封的罐，裝載染液及過濾性微粒。筒體的頂部和底部各有一出口，兩端出口皆以過濾篩遮蓋。筒體內盛載著一定份量的過濾性微粒，所述微粒會於筒體內沈澱。然而所選擇的過濾篩能隔除所述微粒，使微粒留在筒體內。沈澱於筒體內的微粒覆蓋著筒體底部的出口，以致進入筒體的染液中所夾雜的物質停留於微粒層的表面，而染液則可依循其流體的特性，於微粒之間往下滲透，再穿過底部的過濾篩，從過濾器出口離開筒體，其流向如圖6的箭頭所示。

經過一段時間的過濾，筒體內會積聚一定份量的雜質。所述過濾器使用反洗的設計將雜質從筒體中排走，本實施例的過濾器亦包括一種自動清洗方式。通過從反方向注入清洗液以一併激起過濾器內的微粒和殘餘物，於另一端開啟殘餘物排放口將其排淨。所述排放口亦有過濾篩將微粒隔住，使其停留於過濾器之內，於清洗過程完結後重新沈澱。

實現自動清洗的效果的方式是，將筒體底部染液出口的喉路連接一條支喉並定義為反洗液入口。反洗液可以是任何一種液體例如自來水，以染液排出筒體相反的方向，從筒體底部的過濾篩注入筒體。反洗液會將已沈澱的過濾性微粒與雜質一併激起，而過濾器入口此時是關閉的，以防雜質回流至染液循環系統中。只有筒體頂部的出口23是開放的，使附帶著雜質的反洗液可經由所述筒體頂部的 出口排出筒體外，其流向如圖7的箭頭所示。如前所述，筒體頂部的出口亦被過濾篩所覆蓋，故此被激起的微粒只能留於筒體內，而雜質則能被消除。

筒體兩端使用的是相同的過濾篩。所述過濾篩能容許毛屑狀的雜質通過，反而將體積較小的微粒截住。關鍵是過濾篩網的形狀，由於染液中大多數的雜質屬於毛屑之類，形狀乃長條形，體積雖大但截面較小。微粒是球狀的，其截面較大，故此不能通過篩孔。於正常的過濾情況下，筒體底部出口已被沈澱的微粒覆蓋成一厚度的微粒層，毛屑難以穿過微粒層以從底部排出，避免了毛屑從過濾器出口21排出的可能。如此一來，進入筒體的毛屑只能於反洗的過程中從筒體的頂部排出。

圖8進一步顯示了上述特徵的實施方法。染液如圖中箭頭所示從過濾器入口20進入筒體17，筒體中的過濾篩18以虛線表示，在線的空隙代表過濾篩上的篩孔。圖中過濾性微粒19的體積被放大成堆於過濾篩周邊的球體。然而比例上與實際尺寸不相同，此處只為顯示所述微粒比篩孔較大。染液中的毛屑因其體形關係被沈積的微粒隔絕於筒體底部的過濾篩以外。

圖9是反洗程式進行中筒體內的染液活動示意圖。在反洗的情況下，過濾器入口20是關閉的，反洗液經筒體底部的過濾篩湧出而激起已沈澱的微粒，已積存於筒體內的毛屑同時被激起。筒體頂部的過濾篩與其連接的反洗液出口被開啟，使反洗液伴隨毛屑經筒體頂部離開，流向如 圖中箭頭所示。被反洗液液流影響的微粒於筒體內隨液流浮動而無法將位於筒體頂部的過濾篩覆蓋，截面較小的毛屑便可穿過篩孔。

過濾與反洗的動作應該是分開的，其實施方式通過於筒體各出入口上連接閥門，以控制流體進出過濾器的方向。如前所述，過濾器用作過濾通往檢測器的染液，而所使用的染液流量相對整個循環系統是相當小的，固此連接過濾器的各個閥門選擇中，以專門控制小流量的種類為佳，在本實施例的過濾器中，用以操控反洗動作的反洗液入口及反洗液出口皆以電磁閥控制其流量。

本實施例中包括檢測器和過濾器上的任何流體進出口都安裝有閥門控制其流量，然而這些閥門的種類是不同的。相同的是所有閥門的開關信號由控制器15發出，因應不同的程式，控制器會發出不同組合的信號，令指定的閥門開啟或關上。

圖10顯示本發明實施例及其所屬過濾器連接於控制系統上的各主要閥門，虛線代表控制線路，實線代表喉路。以下進一步說明各閥門於不同情況下的基本動作。

如上所述，過濾器的操作分為正常過濾及反洗兩個程式。在正常過濾的情況下，過濾器入口閥24及測量腔入口閥27是開啟的，從缸體13排出的染液一部分經過濾器16進入檢測器1，反洗液入口閥25和反洗液出口閥26關閉。

於反洗的過程中，過濾器入口閥及測量腔入口閥關閉 以停止染液繼續注入過濾器。反洗液入口閥和反洗液出口閥開啟以引入反洗液及提供反洗液排放的渠道，清除過濾器內積存的殘餘物。

可以見到過濾及反洗兩個動作各自開啟和關閉的閥門是相反的--通過控制器15執行兩組閥門之間的開關切換以實現本發明的過濾方式。

本實施例可即時監測染液顏色的變化。控制器通過讀取收集的資料，按即時情況調節染色機上各個影響顏色的促動器，形成迴圈控制，以達到默認的顏色目標。所述的促動器包括一些控制注入和排出液體的主要閥門。

本發明的其他一種實施方式可應用於染液稀釋的程式上，其設置於圖10中顯示，包含注入閥30和排放閥31，連接控制器15，通過控制上述閥門的開關改變缸體13內的染液成分和含量。在一般染液稀釋的控制設定上，兩個閥門同時打開，以某一流量不斷注入稀釋液的同時排走同一流量的染液，維持系統內的水量同時不斷稀釋染液。本實施例於此程式中同時進行操作，即時檢測染液顏色的變化。控制器可默認某目標稀釋度，並讀取檢測器不停更新的資料。控制器藉計算所述資料與注入和排出流量的數式關係，調節閥門的動作，達到並完成預想的稀釋度。

1‧‧‧染液顏色檢測裝置

6‧‧‧清洗管道

13‧‧‧染色機缸體

14‧‧‧迴圈喉路

15‧‧‧控制器

16‧‧‧過濾器

28‧‧‧清洗管道閥

Claims (8)

1. 一種染色機染液顏色檢測裝置，其包括有測量腔(2)、光束發射裝置(7)、光束接收裝置(8)，測量腔(2)設有測量腔入口(3)、測量腔出口(4)，測量腔(2)兩端分別設置有透鏡(5A)和透鏡(5B)，光束發射裝置(7)發射出的光線通過透鏡(5A)後穿過測量腔中的染液，再通過透鏡(5B)，由光束接收裝置(8)接收；其中所述的測量腔(2)設置有清洗管道(6)，清洗管道(6)的一端穿過測量腔頂部的外殼，向外連接清洗液源，清洗管道(6)的另一端分為兩岔，分別指向透鏡(5A)和透鏡(5B)。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的染色機染液顏色檢測裝置，其中所述的測量腔出口(4)的水平位置高於測量腔入口(3)。
3. 根據申請專利範圍第1項所述的染色機染液顏色檢測裝置，其中所述的測量腔入口(3)和測量腔出口(4)前分別安裝有測量腔入口閥(27)和測量腔出口閥(29)。
4. 根據申請專利範圍第1項所述的染色機染液顏色檢測裝置，其中所述的透鏡(5A)和透鏡(5B)可承受高溫高壓並可穿透光線。
5. 根據申請專利範圍第1項所述的染色機染液顏色檢測裝置，其中所述的清洗管道(6)連接有清洗管道 閥(28)。
6. 根據申請專利範圍第1項所述的染色機染液顏色檢測裝置，其中所述的透鏡(5A)和透鏡(5B)之兩側設置有內凸緣(9)與外凸緣(10)，內凸緣(9)與外凸緣(10)相連接，內凸緣(9)及外凸緣(10)與透鏡(5)之間設有防漏密封墊(11)，外凸緣(10)分別與光束發射裝置(7)及光束接收裝置(8)之間設有矽圈(12)。
7. 根據申請專利範圍第1項所述的染色機染液顏色檢測裝置，其中所述的測量腔入口(3)前設置有過濾器(16)，過濾器(16)包括有筒體(17)、過濾篩(18)、過濾性微粒(19)、過濾器入口(20)、過濾器出口(21)、反洗液入口(22)及反洗液出口(23)。
8. 根據申請專利範圍第1項所述的染色機染液顏色檢測裝置，其還包括有控制器(15)，控制器(15)連接光束接收裝置(8)，並連接和控制包括測量腔入口閥(27)、測量腔出口閥(29)、清洗管道閥(28)的閥門。